物探方法技术在地质找矿与资源勘查中的应用

赵旭

摘要：物探方法技术是地质矿产资源勘查中最重要的技术之一。本文在充分对相关文献研究以及自身多年工作实践的基础上，首先对物探技术的使用原则与运用要求进行论述，随后对其在地质找矿与资源勘查中的应用展开探讨。

关键词：物探技术；地质找矿；资源勘查

物探方法技术是指利用岩石的密度、电导率、磁导率、热导率、弹性、放射性等物理性质的差异，进行地质找矿和资源勘查的手段。科学地运用物探方法技术不仅能提高地质找矿的效率，还能准确判定勘查区域内的矿产资源，所以物探技术在地质找矿与资源勘查方面被广泛运用。本文重点围绕物探技术在地质找矿与资源勘查中的应用展开探讨，以供有关人员参考。

1.物探方法技术的使用原则

通过对相关文献研究以及结合笔者实践来看，物探方法技术使用中要想实现良好效果应当遵循以下几方面原则。

1.1由已知指导未知原则。借助物探技术进行地质找矿和资源勘查的过程中，技术人员应从已知地质体或矿体赋存情况出发，分析已知地质体或矿体与获得的物探资料的对应关系，并总结出一般规律，以帮助在新的区域利用物探技术查明地质构造或者寻找未知矿体。此外，技术人员还需要合理运用各种技术参数，提出在目标区域内特定的地质环境和特定的矿床的可能成矿模式，并构建地质一物探模型，为地质找矿和资源勘探提供数据参照。

1.2综合大信息量原则。在地质找矿过程中，一般情况下矿体与围岩对不同的物理参数有着不同程度的响应。因此，勘探技术人员往往需要综合运用多种勘探方法，多角度、全方位去分析研究矿体和围岩的各种物性特征，避免出现依靠单一的探测技术、单一的探测信息造成的物探异常。所以，遵循综合大信息量的原则不仅能使物探技术得到有效的发挥，还能提高地质找矿和资源勘查的全面性和准确度。

1.3优化组合原则。由于地质体问存在的差异性使得物探技术在应用上存在一定的差异性。而优化组合原则的出现则是适时地解决了这个问题。按照优化组合原则，在所要勘查的地质范围内，利用多种物探技术开展探测，再将探测到的数据进行比对，以节约资金、经济适用为前提，选用最优的物探技术进行优化组合，达到既能保障勘查质量，又能控制勘查成本的目的。

2.运用物探技术的要求

2.1确定勘查区域。在选择和确定勘查潜在的矿床时，必须确保其符合以下的要求。第一，符合国家的工业布局和工业矿产需求。第二，待开发的矿产资源要与国家地区的经济发展方针政策以及当前矿产市场上的需求相适应。第三，矿床的储量大，开采效益可达到最大化。只有通过对待勘查区域的详细研究和可行性分析，才能确保勘探出高质量、大存储量的优质矿床。

2.2综合运用各种勘探方法。物探技术在地质勘探中的运用，其原理是利用不同岩石或矿物的导电性、磁性、密度、放射性等物理特性的不同，进而导致其对某种特定的天然或人工地球物理场的响应程度是不一样的。例如，导电性不同的岩石在相同电压的作用下，呈现出不同的电流分布；含有磁性的矿体，本身产生的磁场叠加在地球磁场之上引起地形畸变，可以在地面观测到明显的磁异常；密度不同的岩石，引起的重力异常也存在一定差别等等。技术人员在勘探之前，除了要充分研究待勘探矿石的物理性质及与围岩存在的差异，还要综合考虑地形、物探仪器的适用环境以及使用成本等因素，选择合适的物探方法。如有必要，在预算允许的前提下，可以采用多种物探方法和仪器来共同发挥作用，保证勘查工作的效率和可靠性，准确了解矿产资源的赋存情况。

2.3科学严谨的态度。地质勘查的主要目的是找到埋藏在土地中的矿产资源，所以矿产资源的赋存情况、矿产资源的储量都是进行地质找矿和资源勘查最终的追求。物探技术通过研究地球物理场，间接地探索未知的地下世界，为地质人员进一步研究地下是否存在矿产资源、存在多少矿产资源提供第一手资料。因此，在勘探过程中物探技术人员必须保持认真严谨的态度，遵循科学推测原则，保证原始资料的真实性，数据分析的准确性，提高勘探结果的精确度，进而实现对矿床的有效开发。

3.物探方法技术在地质找矿与资源勘查中的应用

自改革开放以来，我国的国民经济保持了多年的高速发展，经过三十多年的壮观增长，我国GDP更是在2010年超越日本，正式成为仅次于美国的世界第二大经济体。经济的高速发展也造成了各种矿产资源的供需矛盾日益突出，为了缓解这一矛盾，提高矿产资源的储量和产量，加强物探技术在地质找矿与资源勘查中的运用，以找出更多大储量、优质量的矿产资源。物探技术的应用与进化，能够有效促进地质找矿与资源勘查事业的发展。

下面举例说明各种物探方法的原理及在实际野外工作中的具体应用情况。

3.1磁法勘探。自然环境条件下，由于地磁场的影响，岩石或矿石都会在不同程度被磁化而产生磁性，这种磁性与地磁场叠加而产生磁性异常。勘探技术人员可以通过测定、分析磁异常，找出磁异常与矿石之间的关联，推断出地质构造和矿体的分布特征等等。所以磁法勘探在物探技术中运用较为广泛。但是，磁法勘探的运用条件比较受限制，只有在岩石与矿石二者有较大磁性差距的条件下使用才能达到最佳的效果。例如，在铁矿矿区的地质勘探中，就可以采用磁法勘探，通过磁性的强弱来判断铁矿的含量和分布情况。

3.2电法勘探。电法勘探主要以岩（矿）石之间的电磁学性质及电化学性质的差异作為物质基础，通过对人工或天然电磁场的空间分布规律和特性进行研究，寻找不同类型的矿床、查明地质构造的方法。地壳是由各种各样的岩石、矿体和地质结构所组成的，各个岩石、矿体间的导电性、导磁性、介电性都呈现出一定的差异性。电法勘探则是通过分析这些特性和规律，推断出岩层矿体的大小、形状、位置和埋藏深度，最终达到地质找矿和资源勘查的目的。

电法勘探的方法种类繁多，多种多样的方法也使得电法勘查的应用范围广泛。例如通过运用电流法，探测在不同岩层结构下岩层的电阻率，从而根据测定的电阻率数值判断地质结构中可能存在的矿石的种类、大小。此外，电法勘探多运用于寻找油气田、煤田、寻找金属与非金属矿产等地质勘查中。但电法勘探有一定的局限性，容易受地形和外部电磁场的干扰，所以在实际的运用中，要结合实地情况选用适合的物探方法。

3.3重力勘探。重力勘探利用岩石、矿石、土（介质）之间的密度差异，通过观测和研究重力场的变化规律来解决地质问题的方法。根据牛顿万有引力定律，对密度较大的岩层进行探测时，其引力是增大的，反之则是减小的。由这些岩层的密度差异所引起的重力异常，恰恰给地质找矿和资源勘查提供了依据，技术人员可以根据重力异常的大小、形状去判断这些密度差异的矿体的大小、深度及形状，进而确定潜在矿体的位置和地质构造。所以在地质找矿和资源勘查中，重力勘探主要用于寻找密度差异大的矿产。例如利用重力勘探发现了大庆长垣构造，而后钻探成功，从而发现了大庆油田。

3.4地震勘探。地震勘探主要以岩石、矿石、土（介质）之间的弹性差异为基础，通过测量和研究地震波在岩石、矿石的分界面上所呈现的不同物理现象来了解地层构造形态的方法。地震勘探主要是通过人工在地表发射地震波，地震波由地表向地下传播，在传播的过程中会遇到不同弹性的岩石分界面而出现反射、投射或折射的情况。这时地面的检波器则会记录下这些地震波的数据，比如地震波传播的时间，震动的波形等等。再由专门的仪器进行计算和分析，判断出地下岩层的性质、埋藏深度和形态等。一方面，地震勘探主要运用于油田勘探、煤田勘探、盐岩矿床等地质的勘查。另一方面，地震勘探的方法在寻找地下水资源中发挥着重大的作用，通过利用地震勘探可以测量基岩的深度、是否有溶洞或地质体是否松软，从而勘探出地下是否有水资源。

4.结束语

总的来说，伴随着科学技术的日益进步，我国的地质勘查、矿产资源开发也呈现快速发展的态势。物探技术在地质找矿与资源勘查领域的运用也越来越广泛。为了提高地质找矿和资源勘查的准确性和可靠性，必须加强对物探技术的重视，不断完善和创新物探技术的应用方式，最大限度地保障该技术实现良好的应用成效。endprint